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O que são Bombas Hidráulicas? São Máquinas Hidráulicas Operatrizes, isto é, máquinas que recebem energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. Dois grandes grupos: Bombas Centrífugas ou Turbo-Bombas, também conhecidas como Hidro ou Rotodinâmicas Bombas Volumétricas, também conhecidas como de Deslocamento Positivo. Turbo bombas ou Bombas centrífugas • A movimentação do fluído ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga, daí o seu nome mais usual. Turbo bombas ou Bombas centrífugas • Em função da direção do movimento do fluído dentro do rotor, estas bombas dividem-se em: • Centrífugas Radiais (Puras) - A movimentação do fluido dá-se do centro para a periferia do rotor, no sentido perpendicular ao eixo de rotação; • Centrífugas de Fluxo Misto (hélico-centrífugas) - O movimento do fluído ocorre na direção inclinada (diagonal) ao eixo de rotação; • Centrífugas de Fluxo Axial (helicoidais) - O movimento do fluído ocorre paralelo ao eixo de rotação. Turbo bombas ou Bombas centrífugas Funcionamento da Turbo Bomba Bombas Volumétricas ou Bomba de Deslocamento Positivo • A movimentação do fluído é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluído a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). • Dividem-se em: • Êmbolo ou Alternativas - Pistão, diafragma, membrada; • Rotativas - Engrenagens, lóbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos). • Bombas Volumétricas ou Bomba de Deslocamento Positivo • Partes de uma Bomba • Existem 3 partes fundamentais na bomba: • Corpo (carcaça) - envolve o rotor, acondiciona o fluído e direciona o mesmo para a tubulação de recalque; • Rotor (impelidor) - constitui-se de um disco provido de pás (palhetas) que impulsionam o fluído • Eixo de acionamento - transmite a força motriz ao qual está acoplado o rotor, causando o movimento rotativo do mesmo. • Antes do funcionamento, é necessário que a carcaça da bomba e a tubulação de sucção estejam totalmente preenchidas com o fluído a ser bombeado. Partes de uma Bomba Aplicação • Bombas centrífugas: irrigação, drenagem e abastecimento. • Bombas a pistão: abastecimento em propriedades rurais. • Bombas rotativas: combate a incêndio e abastecimento doméstico. Cavitação em Bombas • Como qualquer outro líquido, a água também tem a propriedade de vaporizar-se em determinadas condições de temperatura e pressão. • Quando a pressão varia, a temperatura de ebulição também varia. • Fenômeno da Cavitação. Fenômeno da Cavitação • Fenômeno que decorre da ebulição da água no interior dos condutos, quando as condições de pressão caem a valores inferiores a pressão de vaporização. • Formam-se bolhas de vapor prejudiciais ao funcionamento bomba, caso a pressão do líquido na linha de sucção caia abaixo da pressão de vapor originando bolsas de ar que são arrastadas pelo fluxo. • Características: ruídos e vibrações característicos e quanto maior for a bomba, maiores serão estes efeitos. Além de provocar o desgaste progressivo até a deformação irreversível dos rotores e das paredes internas da bomba. • Nas bombas a cavitação geralmente ocorre por altura inadequada da sucção (problema geométrico), por velocidades de escoamento excessivas (problema hidráulico) ou por escorvamento incorreto (problema operacional). • Fenômeno da Cavitação COMPRESSORES • Por que falar de ar comprimido antes de falar do compressor? • Fogueira – Pré-história • Fundição de metal • 1776 na Inglaterra – 1º compressor – 1 bar • 1850 – construção de túneis • 1888 – Paris, distribuição centralizada de ar comprimido, consistindo de 14 compressores com 1.500kW de potência total • 1900 – Aceleração do desenvolvimento dos compressores - capacidade de até 1.500m3 de armazenamento e 350 bar de pressão • 1878 – Primeira patente de compressor por parafuso • 1950 – Primeiros compressores por parafuso produzidos em escala industrial (Perfil Simétrico) • 1960 – Primeiros compressores a parafuso com perfil assimétrico, apresentando eficiência similar aos compressores recíprocos • Ferramentas pneumáticas, acionamentos, controles de equipamentos, transporte de materiais, etc. • Depois da energia elétrica o ar comprimido é a forma de energia mais consumida na indústria de transformação. De uma maneira geral, o tema ar comprimido pode ser dividido em três partes: • Geração - captação, compressão, tratamento e armazenamento. • Distribuição - transporte do ar comprimido até os pontos de consumo. • Consumo - transformação da energia contida no ar comprimido em trabalho por meio de equipamentos e ferramentas. PRESSÃO ATMOSFÉRICA: FUNDAMENTOS PRESSÃO ATMOSFÉRICA Manômetros de alta Manômetros de baixa Libras-força por polegada quadrada, abreviadamente p.s.i. (Pound per Square Inch) Como o ar e comprimido? COMPRESSOR DE MEMBRANA (DIAFRAGMA) O embolo fica separado da câmara de sucção e compressão, quer dizer, o ar não terá contato com as partes deslizantes. O ar, portanto, ficara sempre livre de resíduos de óleo. COMPRESSOR DE DE ÊMBOLO ROTATIVO Neste tipo de compressor se estreitam (diminuem) os compartimentos, comprimindo, então, o ar nos mesmos. • Compressor de palhetas • Compressor de duplo parafuso • Compressor Root TURBOCOMPRESSOR • A compressão, neste tipo de compressor, processa-se pela aceleração do ar aspirado em direção a saída. O ar é impelido axialmente para as paredes da câmara e, posteriormente, em direção ao eixo, e daí, no sentido radial, para outra câmara sucessivamente. • Os turbocompressores são construídos em duas versões: axial e radial. Em ambas as versões, o ar e colocado em movimento por uma ou mais turbinas, e a energia de movimento gerada e então transformada em energia de pressão. CRITÉRIOS PARA A ESCOLHA DE COMPRESSORES • Volume de ar fornecido • Pressão • Acionamento • Regulagem • Refrigeração • Localização de montagem COMPONENTES DO COMPRESSOR COMPRESSOR DE PARAFUSO OU PISTÃO??? • Maior eficiência, ou seja, mais vazão de ar por potência do motor (CV). Por tanto, maior economia de energia Durabilidade e confiabilidade superiores, projetado para operar 24h/dia Menor espaço físico ocupado Menor custo de manutenção • Menor nível de ruído • Fluxo de ar contínuo, livre de pulsações • Menor descarga de óleo na rede de ar comprimido EQUIPAMENTOS DE CONVÉS DE EMBARCAÇÕES PESQUEIRAS EQUIPAMENTOS DE CONVÉS DE EMBARCAÇÕES PESQUEIRAS • Noções de Marinharia • Guinchos • Tangones • Aladores (de redes, de linhas, de linhas de corrico e de palangres) • Gruas • Equipamentos de Fundeio e Atracação NOÇÕES DE MARINHARIA • O que é Marinharia? • Marinharia é um termo que se refere ao conjunto de técnicas utilizadas na construção, operação e manutenção de embarcações. • Enquanto a náutica se refere ao barco ou navio em si, e a navegação se refere ao deslocamento de embarcações, a marinharia se refere aos procedimentos e tarefas diárias de um marinheiro. CONCEITOS • Embarcação – É uma construção flutuante com capacidade para transportar pessoas ou coisas ou efetuar operações específicas no meio aquático • Navio - é uma embarcação de grande porte com manobra e propulsão autônoma e capacidade para navegar em percursos longos durante largos períodos de tempo PARTES DO NAVIO Casco– É o corpo do navio sem mastreação ou aparelhos acessórios ou qualquer outro arranjo. Normalmente o casco não possui uma forma geométrica definida e a sua principal característica é ter um plano de simetria que se imagina passar pelo eixo da quilha • Da forma adequada do casco dependem as qualidades náuticas de um navio: • Resistência mínima à propulsão • Mobilidade • Estabilidade de plataforma Proa (Pr) – É a extremidade anterior do navio no sentido da sua marcha normal. Quase sempre tem a forma exterior adequada para mais facilmente cortar o mar Popa (Pp) - É a extremidade posterior do navio. Quase sempre, tem a forma exterior adequada para facilitar a passagem dos filetes líquidos que vão encher o vazio produzido pelo navio em seu movimento, a fim de tornar mais eficiente a ação dos Lemes e hélices. Bordos - São as 2 partes em que o navio é dividido pelo plano longitudinal. Estibordo (EB) é a parte à direita e bombordo (BB) é a parte à esquerda, supondo-se o observador situado no plano diametral e olhando para a proa. Meio-navio (MN) - Parte do navio compreendida entre a proa e a popa. As palavras proa, popa e meio-navio não definem uma parte determinada do navio, e sim uma região cujo tamanho é indefinido. Meia-nau – Parte do navio próximo do plano diametral, isto é, equidistante dos lados do navio. Obras vivas (OV) - parte do casco abaixo do plano de flutuação, e que fica total ou quase totalmente imersa. Está normalmente pintada com tinta anti-vegetativa. Obras mortas (OM) - parte do casco que fica acima do plano de flutuação em plena carga e que está sempre emersa. Linha-D’água (LA) - é uma faixa pintada com tinta especial no casco do navio, de proa a popa separando as obras vivas das obras mortas. Costado - revestimento exterior do casco acima da linha-d’água Través - parte direita do costado, a meio-navio, de um ou de outro bordo, entre a amura e a alheta. Amura - parte curva do costado de um ou de outro bordo, junto à proa. A Moura é também uma direção qualquer entre a proa e o través. Alheta - parte curva do costado, de um e de outro bordo junto à popa. Palheta é também uma direção qualquer entre a popa e o través. Painel de popa - parte do costado do navio, na popa, entre as alhetas Convés - primeiro pavimento contínuo de proa a popa, contando de cima para baixo, que é Descoberto em todo ou em parte. Tombadilho - pavimento acima do convés. Coberta - pavimento abaixo do convés. GUINCHOS • Serve para içar e movimentar objetos • Esse equipamento conta com alta capacidade de carga e pode mover inclusive outros equipamentos menores • Hidráulicos ou elétrico • Consiste de um conjunto de polias que são acionadas pelo motor da embarcação com objetivo de recolher a rede de arrasto TANGONES • São duas hastes de madeira ou ferro presas obliquamente às laterais da embarcação com objetivo de em cada haste se adaptar uma rede de arrasto ALADORES • Rede • Linhas • Linhas de corrico • Palangres ALADOR DE PALANGRE • O palangre, ou espinhel, é um tipo de arte de pesca à linha constituído por uma linha principal, forte e comprida, de onde dependem outras linhas secundárias mais curtas e em grande número, a intervalos regulares, onde cada uma termina num anzol ou em uma armadilha GRUAS OU GUINDASTES • São dispositivos de transporte vertical de materiais. • A grande vantagem de possuir um dispositivo assim é reduzir as perdas de mão de obra com tempos auxiliares de transporte. • Aplicação • Momento de carga; • Momento de giro; • Ângulo de giro; • Peso próprio sem acessórios; • Pressão de operação; • Vazão hidráulica. GRUA COM ALADOR DE REDE Equipamentos de Fundeio e Atracação Partes do Equipamento de Fundeio Aparelho de fundear e suspender – Compreende a máquina de suspender (cabrestante ou molinete utilizado para içar a âncora) e os acessórios que aguentam a amarra, tais como a abita, o mordente e a boça da amarra Máquina de suspender – É a unidade que exerce a força para suspender a âncora com a amarra. A máquina de suspender é denominada cabrestante, quando esta possui o eixo acionador da coroa. Cabrestante ou molinete para içar a ancora; Faz parte do aparelho de fundear: • Máquina de suspender • Âncoras • Amarras • Gateira • Escovém • Mordente Partes da Máquina de Suspender • MOTOR – Serve para içar o conjunto ferro e amarra. • COROA DE BARBOTIN – É um tambor em cuja periferia há recessos e dentes para prender os elos da amarra. • EMBREAGEM – Permite engrazar a coroa de Barbotin ao motor. • FREIO – Para travar o movimento da amarra. • SAIA - No caso de molinete, uma em cada extremidade, tem a forma de tambor e servem para alar os cabos. EQUIPAMENTO DE MANOBRA MANUAL – Em caso de avaria no motor, gira-se manualmente um volante, para içar o conjunto ferro e amarra. Máquina de suspender do tipo Molinete 1 – Sapata do Freio 2 – Coroa de Barbotin 3 – Saia 4 – Acionador do Freio 5 – Alavanca de acoplamento da Coroa de Barbotin ao Eixo MECANISMOS DE TRANSMISSÃO DE POTÊNCIA EM EMBARCAÇÕES PESQUEIRAS O que são mecanismos de transmissão de potência??? INSTALAÇÃO PROPULSORA • O navio, para operar na velocidade desejada, deve vencer a resistência da água. Isso ocorre através da geração interna de potência mecânica, que é convertida em empuxo. A realização desse processo é feita pela instalação propulsora composta pelos seguintes elementos: • Propulsor: elemento que gera o empuxo. • Máquina principal : elemento que gera energia. • Sistema de transmissão:, que e realiza a integração entre o propulsor e a máquina principal. Componentes do sistema de locomoção • Motor • Combustão • Elétrico • Hidráulico • Reversor-redutor • Eixos • Hélices REVERSOR-REDUTOR • Pra que serve um Reversor??? • Como ele funciona??? Caixas redutoras são essenciais para aplicações de motores 4 Tempos - principal função é reduzir a rotação no eixo para otimizar a eficiência do hélice. Funcionamento de um reversor EIXOS • Fazer a ligação entre o motor ou o reversorredutor e o propulsor HÉLICES Geometria do Hélice • Diâmetro: É o diâmetro do círculo que envolve o hélice. É a definição geométrica mais importante do propulsor e devesse tentar projetar o hélice com o maior diâmetro possível, respeitando os limites da popa, para tentar obter a maior eficiência possível; Passo: O passo do hélice é o deslocamento linear do propulsor após uma revolução em torno do seu eixo. Como o passo não é necessariamente igual para todos os raios e para haver uniformidade na caracterização do passo entre os diversos fabricantes, convenciona-se adotar o passo do hélice(P) medido a 70% do raio do hélice e, geralmente, este valor é dividido pelo diâmetro do próprio hélice (D), definindose assim a razão passo diâmetro P/D. O intervalo do valor da razão passo diâmetro é, normalmente, entre 0,5 e 2,5; Número de Pás: • A maioria dos hélices possuem entre 2 a 7 pás. Este número depende, dentre os fatores, do empuxo requerido, do diâmetro permissível e do nível de vibraçao; Área do Disco do Hélice: • É a área do círculo cujo diâmetro é o do hélice. O símbolo a ser adotado para esta área será Ao: Área Expandida: • É a soma da área expandida de cada pa do hélice. O simbolo a ser adotado para esta área será Agi Razão de Áreas: • Muitas vezes se utiliza a razão entre essas duas áreas, isto é, 1½40 : paracaracterizar o hélice. Uma hélice de 3 pás tem as seguintes características: • O custo de fabricação é menor que os outros tipos. • Normalmente são feitos de liga de alumínio. • Dá um bom desempenho em alta velocidade. • A aceleração é melhor que outrostipos. • O manuseio de baixa velocidade não é muito eficiente. Uma hélice de 4 pás tem as seguintes características: • O custo de fabricação é superior a 3 hélices de lâmina. • Hélices de 4 pás são normalmente feitas de ligas de aço inoxidável. • Tem melhor resistência e durabilidade. • Dá uma boa velocidade de manuseio e desempenho. • Tem um melhor poder de retenção em mar agitado. • A hélice de 4 pás fornece uma economia de combustível melhor que todos os outros tipos. Tipos de Hélice Hélice de passo fixo é o elemento propulsor mais simples. 1. Mais empregado atualmente (devido a simplicidade, custo de aquisição e manutenção). 2. Passo fixo: única forma de alterar o empuxo é através da rotação → compromete a eficiência. 3. Utilizado quando há um modo de operação predominante. • É utilizado principalmente em navios comerciais que operam na maior parte de sua vida em velocidade de cruzeiro. 1. O empuxo é obtido alterando-se o passo e/ou a rotação do hélice. 2. Vantagens: menor arrasto dependendo da velocidade utilizada, poder mover o navio para trás (revertendo o passo), e poder recolher o propulsor quando não está sendo utilizado (o que diminui a resistência da água). 3. É utilizado quando: Necessita-se alta manobrabilidade. O motor não permite reversão da rotação. Há duas velocidades distintas de operação. • Necessita-se de empuxos diferentes. • Este tipo de propulsor é utilizado em balsas, dragas, navios de cruzeiro, rebocadores e navios de carga que não contam com rebocadores. • https://www.youtube.com/watch?v=0bP2MH3Lqvl - muito interessante e com ilustrações simples Hélice em Duto 1. O objetivo é aumentar o empuxo total quando o hélice está carregado. 2. O empuxo é obtido pelo hélice e pela sustentação gerada no duto. 3. Passo fixo ou controlável • Alguns exemplos de embarcações que utilizam esse sistema: navios rebocadores e navios pesqueiros quando arrastam sua rede. Hélice Azimutal 1. O hélice é montado em um eixo que pode girar 360°. 2. As pás podem ou não ser controláveis e pode ou não haver dutos. 3. grande diferença em relação a outros propulsores: Pode ser instalado em qualquer lugar do navio. 4. Uma vantagem é que ele aumenta a manobrabilidade e dispensa o leme. • Este tipo de propulsor é bastante empregado em rebocadores e plataformas que utilizam sistema de posicionamento dinâmico (necessitam de alta manobrabilidade). Obs: o acionamento é efetuado através de uma transmissão em L. O propulsor tipo POD é uma variação do hélice azimutal. 1. Similar ao azimutal, mas com um motor elétrico colocado sob a água diretamente no eixo do propulsor ou uma transmissão em Z. 2. Usado em navios quebra-gelo e de passageiros. 3. Passo fixo 4. Eliminação do leme e melhora da manobrabilidade. 5. A eficiência é menor que ao hélice convencional e sua instalação é mais cara. O que são Bombas Hidráulicas? Operatrizes, isto é, máquinas que recebem energia potencial (força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. Quais os Dois grandes grupos das Bombas Hidráulicas? Bombas Centrífugas ou Turbo-Bombas, também conhecidas como Hidro ou Rotodinâmicas Bombas Volumétricas, também conhecidas como de Deslocamento Positivo. Como ocorre o funcionamento das Bombas Centrífugas? Turbo bombas ou Bombas centrífugas • A movimentação do fluído ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em consequência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga, daí o seu nome mais usual. Turbo bombas ou Bombas centrífugas em função da direção do movimento do fluído dentro do rotor, estas bombas dividem-se em: • Centrífugas Radiais (Puras) - A movimentação do fluido dá-se do centro para a periferia do rotor, no sentido perpendicular ao eixo de rotação; • Centrífugas de Fluxo Misto (hélico-centrífugas) - O movimento do fluído ocorre na direção inclinada (diagonal) ao eixo de rotação; • Centrífugas de Fluxo Axial (helicoidais) - O movimento do fluído ocorre paralelo ao eixo de rotação. Como ocorre o funcionamento das Bombas Volumétricas? A movimentação do fluído é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluído a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Como se dividem as Bombas Volumétricas? Êmbolo ou Alternativas - Pistão, diafragma, membrada Rotativas - Engrenagens, lóbulos, palhetas, helicoidais, fusos, parafusos). Quais as partes de uma Bomba? Existem 3 partes fundamentais na bomba: Corpo (carcaça) - envolve o rotor, acondiciona o fluído e direciona o mesmo para a tubulação de recalque; Rotor (impelidor) - constitui-se de um disco provido de pás (palhetas) que impulsionam o fluído Eixo de acionamento - transmite a força motriz ao qual está acoplado o rotor, causando o movimento rotativo do mesmo. Como se dar o funcionamento de uma bomba hidráulica? Antes do funcionamento, é necessário que a carcaça da bomba e a tubulação de sucção estejam totalmente preenchidas com o fluído a ser bombeado. E assim para converter energia mecânica em energia hidráulica. A ação mecânica cria um vácuo parcial na entrada da bomba, o que permite que a pressão atmosférica force o fluido do tanque, através da linha de sucção, a penetrar na bomba. Com isso, a bomba passará o fluido para a abertura de descarga, forçando-o através do sistema hidráulico. Quais as aplicações das bombas hidráulicas? Bombas centrífugas: irrigação, drenagem e abastecimento. Bombas a pistão: abastecimento em propriedades rurais. Bombas rotativas: combate a incêndio e abastecimento doméstico. O que é a Cavitação em Bombas? E fenômeno que decorre da ebulição da água no interior dos condutos, quando as condições de pressão caem a valores inferiores a pressão de vaporização. Em que se formam bolhas de vapor prejudiciais ao funcionamento bomba, caso a pressão do líquido na linha de sucção caia abaixo da pressão de vapor originando bolsas de ar que são arrastadas pelo fluxo. Quais as principais causas da cavitação nas bombas hidráulicas? Nas bombas a cavitação geralmente ocorre por altura inadequada da sucção (problema geométrico), por velocidades de escoamento excessivas (problema hidráulico) ou por escorvamento incorreto (problema operacional). COMPRESSORES Quando foi criado o primeiro compressor? 1776 na Inglaterra – 1º compressor – 1 bar, sendo utilizado 1850 – construção de túneis Quando foi criado o primeiro compressor por parafuso?
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